clase para estudiantes de medicina

1. Quím. Jenny M. Fernández Vivanco
Facultad de Medicina
Universidad Nacional Mayor
de San Marcos
Curso de Biofísica:
Condiciones de equilibrio,esfuerzo,
tensión y módulos de elasticidad. Centro
de masa y gravedad. Aplicaciones en
medicina

2. Mecánica

4. Biomecánica medica

5. Biomecánica deportiva

6. Eje. Biomecánica
ocupacional

10. Es la parte de la Mecánica que estudia la estabilidad y equilibrio
de los cuerpos.
Condiciones de equilibrio de un cuerpo
Los miembros rígidos, los miembros
permanecen en la misma posición.
La pérdida del control muscular y la
desaceleración de las funciones
corporales.

14. Ejemplo:
mg
T

16. R
F

18. Resumiendo..

21. Representa la interacción entre dos o
más cuerpos.
Cualquier esfuerzo aplicado sobre un
objeto.
Una fuerza es aquello que ocasiona
que un cuerpo acelere; y/o un
cambio en la forma del mismo.
CONCEPTO DE FUERZA

22. Fuerza
Magnitud vectorial que representa la
interacción entre cuerpos.
Las fuerzas se representan por vectores
F:Modulo de fuerza
Unidades: N,Kg-f,lb-f

23. Evaluación de la
presión

24. Auscultación en los
niños

25. Carrera de 100 metros

26. De una situación en la que un bebe de masa 4 kg se
encuentra sobre una mesa, se infiere que:
a)Presenta una aceleración de 2 m/s²
b)Presenta una aceleración de 2m/s² y la sumatoria de sus
fuerzas en X y en Y es cero.
c)El objeto se encuentra en equilibrio, pues el resultado de
la sumatoria de fuerzas es cero.
d)Ninguna fuerza actúa sobre el objeto.

27. Justificación:
El objeto posee un fuerza normal, y el peso que ejerce su
masa de 4 Kg Junto con su gravedad , son fuerzas en el eje
Y, que se suman de forma vectorial; esta Sumatoria da como
resultado cero.
Respuesta correcta: C

28. Un jugador de béisbol toma un bate de 1 Kg con una
mano en el punto O. El bate esta en equilibrio. El peso del
bate actúa a lo largo de una recta de 60 cm. A la derecha
de O. ¿Cuál es la fuerza y el torque ejercida por el jugador
sobre el bate alrededor de O?
a) F= 1 Nw. T= 60N*m
b) F= 10 Nw. T=
600N*m
c) F= 10 Nw. T= 60
N*m
d) F= 1Nw. T=600N*m

29. Justificación: Torque en el punto O
ΣFx= 0 ∑T = 0
ΣFy= 0 ∑T = 0,6 m * 10 N = 60 Nm
T= 60 Nm
ΣFy= F – mg = 0
F = mg
F = 10 N
Respuesta correcta: C

30. Un bloque de 8 Kg de masa se encuentra suspendido de
una cuerda. ¿Cuál es el valor de la fuerza de tensión
ejercida por la cuerda?
a)8 N
b)80N
c)28N
d)48 N

31. Justificación:
ΣFy= 0
T= 8 Kg * 10 m
T= 80 N
Respuesta Correcta: B

32. ESFUERZO, TENSION Y
MODULO DE
ELASTICIDAD

33. Propiedad cambiar de forma cuando actúa una fuerza de
deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma
original.
Si se estira o se comprime más allá de cierta
cantidad, ya no regresa a su estado original, y
permanece deformado.
Limite
elástico
Cuando se tira o se estira algo se dice que está en tensión
(largas y delgadas).
Cuando se aprieta o se comprime algo se dice que está en
compresión (cortas y gruesas).

34. BIOELASTICIDAD
MUSCULOS HUESOS VASOS
SANGUINEOS

35. Grafica de esfuerzo vs
deformación

36. Esfuerzo
Definición se expresa
N/m2 o en
Pascal (Pa)
Es la fuerza externa que
actúa sobre un cuerpo por
unidad de área de sección
transversal.
donde:
F=fuerza
A =área
Magnitud
Tensorial

37. Identifica el esfuerzo ?

38. Componentes de una fuerza

39. Identifica el esfuerzo?

40. Deformación
Es la razón entre el cambio en longitud y la
longitud original, es decir, es la respuesta del
material al esfuerzo
Es el cambio del tamaño y la
forma de un cuerpo debido a
la aplicación de una o más
fuerzas sobre el mismo.
Cambio en longitud
Deformación=
--------------------------
--
Cambio en longitud
Deformación=
--------------------------
--

41. Deformación
(visco) plástica o
irreversible
Deformación en que el
material no regresa a
su forma original
después de
retirar la carga
aplicada.
Deformación
elástica o reversible
Deformación en la
que el cuerpo
recupera su forma
original al retirar la
fuerza que le
provoca dicha
deformación
TIPOS DE DEFORMACIÓN

42. Tipos de esfuerzos

43. • Donde, Y es el módulo elástico, llamado módulo de
Young. Se utiliza tanto para tracción como para
compresión.
• En la mayoría de los materiales el módulo de Young
para tracción, tiene el mismo valorque en compresión.
• Para materiales biológicos, el módulo de Young para
tracción de un hueso, es diferente al valorpara
compresión.
• Tener en cuenta que la fuerza aplicada es
)nDeformació(YEsfuerzo =
oL
L
Y
A
F ∆
=

45. •Cuando producimos un desplazamiento de planos
paralelos en la dirección de la fuerza aplicada,
experimentalmente se observa que la deformación es
proporcional al esfuerzo.
Donde, G es el módulo elástico, llamado módulo de
Cizalladura.
Tener en cuenta que la fuerza aplicada es paralela al área
en cuestión.
)nDeformació(GEsfuerzo =
h
x
G
A
F ∆
=
Módulo de
Cizalladura

47. La torsión es un
fenómeno típico de
cizalladura. Se produce
una deformación
cuando se aplica un par
de fuerzas (F, en la
parte superior de la
barra y la sección
inferior de la barra está
fija.
Módulo de Torsión

48. • Si un cuerpo se somete a iguales
esfuerzos de tracción o compresión por
todos los lados, entonces el cuerpo
sufrirá deformación volumétrica.
• donde, B es el módulo volumétrico.
oV
V
Bp
∆
=∆
Módulo Volumétrico

49. Deformación Elástica:Deformación Elástica:
Ley de HookeLey de Hooke
Ley fundamental de
la elasticidad formulada
1660 por
Robert
HookeUn cuerpo elástico se estira de forma proporcional a
la fuerza que se ejerce sobre él invención del resorte
helicoidal o muelle.
Todos los cuerpos que cumplen con esta ley serán
denominados cuerpos elásticos y los que no,
cuerpos inelásticos.

50. Flexión deformación elásticaFlexión deformación elástica

51. TENSIÓN
TENSIÓN

52. COMPRENSIÓN

53. TorsiónTorsión

54. Propiedades de la Fuerza
-Las fuerzas de contacto pueden aplicarse
por medio de un objeto.
-Se caracteriza por su modulo y por la
dirección en que actúa.

55. ejemplos
1.-El tendón del bíceps de la figura ejerce una fuerza Fm
de 7kp sobre el antebrazo. El brazo aparece doblado de
tal manera que esta fuerza forma un ángulo de 40° con el
antebrazo. Hallar las componentes de Fm.a) paralela al
antebrazo (fuerza estabilizadora) y b) perpendicular al
antebrazo (fuerza de sostén).

56. ejemplos
Solución:

57. ejemplos
2.-Las partes posterior y anterior del músculo
deltoides elevan al brazo al ejercer las fuerzas Fp y
Fa que muestra la figura. ¿Cuánto vale el módulo
de la fuerza total sobre el brazo y qué ángulo forma
con la vertical?.

58. ejemplos
Solución:

59. ejemplos

60. ejemplos
3. El abductor de la cadera, que conecta la cadera al fémur,
consta de tres músculos independientes que actúan a
diferentes ángulos. Hallar la fuerza total ejercida por los tres
músculos juntos.

61. Componentes de las fuerzas…

62. Fuerza resultante…

63. CENTRO DE
GRAVEDAD

64. CENTRO DE
GRAVEDAD
PUNTO DONDE SE
CONCENTRA TODO
EL PESO DEL
OBJETO
CARACTERÍSTICAS
El punto puede estar
ubicado fuera o
dentro del cuerpo
Depende de la
forma, distribución
de masas y
fuerzas
gravitatorias
Ubicación
variable por
diferentes
factores

65. OBJETOS SIMETRICOS
«En los cuerpos homogéneos , es decir formados
por una misma sustancia y de formas regulares
simples, la posición del centro de gravedad puede
establecerse a partir de criterios teóricos»

66. OBJETOS ASIMETRICOS:
«En el caso de los objetos asimétricos como
el cuerpo humano , el centro de gravedad se
encontrará más cerca del extremo mayor y de
mayor peso»
CUERPO
HUMANO

67. ADEMÁS DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO
COMO UN TODO, CADA EXTREMIDAD TIENE SU PROPIO
CENTRO DE GRAVEDAD

68. © 2014 Pontificia Universidad Católica del Perú - Todos los derechos reservados.
Disponible en: http://deportes.pucp.edu.pe/tips/el-equilibrio-y-su-importancia-en-la-
actividad-fisica/
FACTORES QUE
DETERMINAN LA POSICIÓN
DEL CENTRO DE
GRAVEDAD EN EL CUERPO
HUMANO
• Estructura
anatómica
individual
• Posturas
habituales del pie
• Sostener pesos
externos
• Edad
• Sexo

69. CENTRO DE GRAVEDAD Y EL DEPORTE

74. APLICACIONES MEDIC AS
Condiciones de equilibrio
Esfuerzo deformación
Centro de gravedad

75. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
-Física para las Ciencias de la Vida ;A. Cromer
-Fisica General Douglas C. Giancoli
-Biofisica A.Aurengo, T Petitclerc
-Biomecanica deportiva, Gutear Davila
-Bases y principios en reumatología, Dr. Luis Vidal
Neira
-ANÁLISIS ERGONÓMICO DEL MOBILIARIO ESCOLAR EN
RELACIÓN A LAS MEDIDAS ANTROPOMÉTRICAS Y EVALUACIÓN
POSTURAL DE LOS NIÑOS DEL 6TO AÑO DE EDUCACIÓN BÁSICA
DE LA ESCUELA “QUINTILIANO SÁNCHEZ”.